Бактерии на электродах из нановолокна очистят сточные воды

15.07.2017

Ученые из Корнельского университета разработали инновационный конкурентный материал для очистки сточных вод от загрязнений. В основе новой разработки - углеродные наноэлектроды с токопроводящим покрытием из 3,4-этилендиокситиофена.

Электроды были созданы методом электроспина из углеродного нановолокна и покрыты электропроводящим полимером, который называется PEDOT. После того как на электрод наносят это покрытие, на нем начинает расти слой электрически активных бактерий Geobacter sulfurreducens, которые производят электрический ток и передают электроны следующему электроду.

Бактерии питаются загрязнениями из сточных вод и производят электричество, а токопроводящее нановолокно создает для них благоприятную среду.

Новый материал сможет значительно снизить стоимость производства электродов и тем самым сделать доступнее процесс водоочистки.

В будущем сидящие на электродах бактерии смогут захватывать загрязнения прямо из воды, протекающей мимо них, и перерабатывать их. Эта технология позволит водоочистным сооружениям занимать меньше места и повысить производительность.

Ученые создали углеродное нановолокно методом электроспина и карбонизации. Нановолокно становится видимым глазу спустя несколько часов электроспина.

В разработке использовалось углеродное нановолокно, поскольку оно обладает высокой пористостью и биологической совместимо с бактериями. Добавление PEDOT повысило эффективность электрода.

<< Назад: Робомобили смогут принимать решения, основанные на нравственности 15.07.2017

>> Вперед: Время хранения данных в SSD увеличено в тысячи раз 14.07.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Очистка воды от урана с помощью магнитных бактерий 20.05.2023 Немецкие исследователи из Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф разработали технологию очищения воды с помощью магнитотактических бактерий. Микроорганизмы накапливают растворенный тяжелый металл в клеточных стенках, а для удаления их из воды используется магнитное поле. Внутри клеток магнитотактических микробов образуются наноскопические магнитные кристаллы. Каждый отдельный магнитный кристалл заключен в защитную мембрану. Вместе они формируют магнитосому - органеллу, которую бактерии используют, чтобы ориентироваться в магнитном поле Земли. В собственных опытах исследователи проявили, что магнитотактические бактерии могут выживать при нейтральных значениях pH даже в акварастворах, содержащих относительно высочайшие концентрации урана. При этом они связывают этот тяжелый металл в клеточных стенках и он не проникает внутрь клетки и не взаимодействует с магнитосомой. Это отличная основа для очистки воды, связанной с добычей полезных ископаемых, считают авторы исследования. Клеточные стенки магнитотактических бактерий образованы пептидогликановым слоем, макромолекулой, состоящей из сахаров и аминокислот. Именно в нем задерживаются частицы тяжелого металла, при этом магнитные свойства бактерий сохраняются. Благодаря магнитным свойствам, такие бактерии можно легко отделить от воды с помощью магнитов. Этот способ может стать альтернативой дорогостоящим традиционным химическим обработкам. Поскольку такие бактерии нетребовательны в уходе, очистку можно производить прямо в поверхностных водах или выкачивая воду из подземных шахт, где ведется добыча полезных ископаемых, и направляя ее на очистные сооружения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025